JP7165142B2 - Syringe containing collapsible plunger - Google Patents

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Description

以下の説明はシリンジに関する。 The following description relates to syringes.

シリンジは、プランジャ部材とバレル部材を含んでいてもよい。シリンジは、シリンジのバレル部材内に貯蔵された流体を分注するために使用されてもよい。流体は、シリンジのプランジャ部材に圧力を加えることによって分注されてもよい。典型的なシリンジにおいて、流体はプランジャ部材に加えられる力の量に関係なく分注されてもよい。 The syringe may include a plunger member and a barrel member. The syringe may be used to dispense a fluid stored within the barrel member of the syringe. Fluid may be dispensed by applying pressure to the plunger member of the syringe. In a typical syringe, fluid may be dispensed regardless of the amount of force applied to the plunger member.

全体的な態様において、シリンジは、流体の分注をシリンジのプランジャ部材に加えられる力に基づいて停止する。 In a general aspect, the syringe stops dispensing fluid based on force applied to the plunger member of the syringe.

幾つかの態様において、シリンジはバレル部材とプランジャ部材を含む。バレル部材は、内部チャンバを画定し、プランジャ部材はバレル部材内にフィットする大きさであり、接触部分、上部分、及び下部分を含む。上部分は、第一の端と、第一の端とは反対の第二の端を含む。上部分の第一の端は動作中、バレル部材と同軸の第一の力を受けるようになされ、上部分の第二の端は接触部分と接触している。下部分は、第一の端と、第一の端とは反対の第二の端を含み、上部分の長さより長い、又はそれと等しい長さを有する。下部分の第一の端は接触部分と接触し、下部分の第二の端は内部チャンバを第一の内部容積部分と第二の内部容積部分に分割する。接触部分により、上部分は、接触部分内の応力が臨界応力を超えたことに応答して下部分とは独立して移動できる。接触部分内の応力は、上部分の第一の端に加えられる第一の力と第一の力とは反対の第二の力に基づいており、第二の力は、内部チャンバの第二の内部容積部分内の流体により下部分の第二の端に加えられる。 In some aspects, the syringe includes a barrel member and a plunger member. The barrel member defines an interior chamber and the plunger member is sized to fit within the barrel member and includes a contact portion, an upper portion and a lower portion. The upper portion includes a first end and a second end opposite the first end. A first end of the upper portion is adapted to undergo a first force coaxial with the barrel member during operation and a second end of the upper portion is in contact with the contact portion. The lower portion includes a first end and a second end opposite the first end and has a length greater than or equal to the length of the upper portion. A first end of the lower portion contacts the contact portion and a second end of the lower portion divides the interior chamber into a first interior volume portion and a second interior volume portion. The contacting portion allows the upper portion to move independently of the lower portion in response to the stress in the contacting portion exceeding the critical stress. The stress within the contact portion is based on a first force applied to the first end of the upper portion and a second force opposite the first force, the second force being a second force on the inner chamber. applied to the second end of the lower portion by the fluid in the interior volume of the .

幾つかの態様において、シリンジプランジャは接触部分、第一の部分、及び第二の部分を含む。第一の部分は、第一の端と、第一の端とは反対の第二の端を含み、第一の部分の第二の端は接触部分と接触している。第二の部分は第一の端と、第一の端とは反対の第二の端を含み、第一の部分の長さより長い、又はそれと等しい長さを有する。第二の部分の第一の端は接触部分と接触している。接触部分により、第一の部分は接触部分内の応力が臨界応力を超えたことに応答して第二の部分とは独立して移動できる。接触部分内の応力は、第一の部分の第一の端に加えられる第一の力と、第二の部分の第二の端に加えられる第一の力とは反対の第二の力に基づく。 In some aspects, the syringe plunger includes a contact portion, a first portion, and a second portion. The first portion includes a first end and a second end opposite the first end, the second end of the first portion contacting the contact portion. The second portion includes a first end and a second end opposite the first end and has a length greater than or equal to the length of the first portion. A first end of the second portion is in contact with the contact portion. The contacting portion allows the first portion to move independently of the second portion in response to the stress within the contacting portion exceeding the critical stress. The stress in the contact portion results in a first force applied to the first end of the first portion and a second force opposite the first force applied to the second end of the second portion. based on

幾つかの態様において、シリンジの動作方法は、プランジャ部分の上部分において第一の力を受けるステップを含む。上部分はプランジャ部材の接触部分と接触し、第一の力はシリンジのバレル部材と同軸である。方法はまた、接触部分と接触し、バレル部材内に配置される、プランジャ部材の下部分で第二の力を受けるステップを含む。第二の力は第一の力とは反対であり、第一の力に応答してバレル部材内の流体により生成される。方法は、接触部分内の応力が臨界応力を超えたことに応答して上部分が下部分とは独立して移動できるようにするステップをさらに含む。接触部分内の応力は、第一の力と第二の力により生成される。 In some aspects, a method of operating a syringe includes receiving a first force at an upper portion of a plunger portion. The upper portion contacts the contact portion of the plunger member and the first force is coaxial with the barrel member of the syringe. The method also includes subjecting the second force to a lower portion of the plunger member contacting the contact portion and disposed within the barrel member. The second force is opposite the first force and is generated by fluid within the barrel member in response to the first force. The method further includes allowing the upper portion to move independently of the lower portion in response to the stress in the contact portion exceeding the critical stress. A stress within the contact portion is generated by the first force and the second force.

１つ又は複数の実施例の詳細は、添付の図面及び以下の説明文の中に示されている。その他の特徴、目的、及び利点は、説明文と図面から、及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。 The details of one or more implementations are set forth in the accompanying drawings and the description below. Other features, objects, and advantages will be apparent from the description and drawings, and from the claims.

例示的な実施形態の、それぞれ斜視図と側面図を示す略図である。3A-3D are schematic diagrams showing perspective and side views, respectively, of an exemplary embodiment; プランジャ部材の接触部分に機械的破綻が生じた後の、図１Ａ－１Ｂの例示的シリンジの、それぞれ斜視図と側面図を示す略図である。1A-1B are schematic diagrams showing perspective and side views, respectively, of the exemplary syringe of FIGS. 1A-1B after mechanical failure of the contact portion of the plunger member; シリンジ内で使用される例示的なプランジャ部材の側面図を示す略図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a side view of an exemplary plunger member used within a syringe; FIG. プランジャ部材のための例示的な接触部分の構成の斜視図を示す略図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a perspective view of an exemplary contact portion configuration for a plunger member; FIG. シリンジの例示的な動作工程を示すフロー図である。FIG. 4 is a flow diagram illustrating exemplary steps of operation of a syringe;

本明細書に記載されているものの幾つかの態様において、シリンジは、プランジャ部材のある部分内に誘起された応力が臨界応力を超えたときに、流体の分注を停止する。例えば、シリンジは、プランジャ部材に加えられる力と反対の力（例えば、バレル部材の内部の流体により生成される力）との差が閾値を超えたときに、プランジャ部材の第一の部分（例えば、オペレータと相互作用する部分）が第二の部分（例えば、シリンジのバレル部材の内部の流体と接触する部分）とは独立して移動できるようにしてもよい。幾つかの態様において、例えば、シリンジのプランジャ部材はプランジャ部材の上及び下部分と接触する接触部分を含む。接触部分は、接触部分内の応力（反対の力により生成される）が臨界応力を超えたときに、プランジャ部材の上部分がプランジャ部材の下部分とは独立して移動できるように構成される。 In some aspects of those described herein, the syringe stops dispensing fluid when the stress induced in a portion of the plunger member exceeds a critical stress. For example, the syringe will actuate the first portion of the plunger member (e.g., , the operator-interacting portion) may be movable independently of the second portion (eg, the fluid-contacting portion within the barrel member of the syringe). In some aspects, for example, the plunger member of the syringe includes contact portions that contact upper and lower portions of the plunger member. The contact portion is configured such that the upper portion of the plunger member can move independently of the lower portion of the plunger member when the stress in the contact portion (generated by the opposing force) exceeds the critical stress. .

例えば、幾つかの実施例において、プランジャ部材の上及び下部分間の接触部分は、オペレータが流体をバレル部材から分注するためにプランジャ部材の上部分に力を加えたときに、応力（例えば、緊張又は圧縮）を受けてもよい。力が上部分に加えられると、少なくとも一部に流体の粘性によって反対の力がプランジャ部材の下部分に加えられ、接触部分内に応力を誘起する。この応力が臨界応力（例えば、接触部分の降伏強さ）を超えると、接触部分は機械的に破綻する（例えば、切れ、裂け、破れ、又は破裂する）かもしれない。このことが発生すると、接触部分によってプランジャ部材の上部分が下部分とは独立して移動でき、それによって上部分に加えられた力が下部分に伝えられず、シリンジのバレル部材内部の流体がそれ以上分注されない。例えば、幾つかの例において、接触部分が機械的に破綻すると、プランジャ部材の上部分の端がシリンジのバレル部材の中へと延びてもよい。下部分の長さは、上部分の長さより長くてもよく、それによって上部分は、接触部分が機械的に破綻した後に下部分に力を伝えない。 For example, in some embodiments, the contact portion between the upper and lower plunger members is stressed (e.g., , tension or compression). When a force is applied to the upper portion, an opposing force is applied to the lower portion of the plunger member, at least in part by the viscosity of the fluid, inducing stress in the contact portion. When this stress exceeds a critical stress (eg, the yield strength of the contact portion), the contact portion may mechanically fail (eg, cut, tear, tear, or burst). When this occurs, the contact portion allows the upper portion of the plunger member to move independently of the lower portion, thereby preventing forces applied to the upper portion from being transferred to the lower portion, thereby displacing fluid inside the barrel member of the syringe. No more will be dispensed. For example, in some instances, mechanical failure of the contact portion may extend the end of the upper portion of the plunger member into the barrel member of the syringe. The length of the lower portion may be longer than the length of the upper portion so that the upper portion does not transmit forces to the lower portion after mechanical failure of the contact portion.

本明細書に記載されているものの態様は、特定の利点を提供してもよい。幾つかの態様において、例えば、シリンジは流体を分注するために必要な力が大きくなりすぎたときに、流体の分注を阻止してもよい。例えば、シリンジは、手術中にポリマ接着剤がシリンジのバレル部材の内部で硬化する眼科手術で使用されてもよい。ポリマが実質的に硬化すると、手術中にポリマ材料をさらに分注することは安全でないかもしれない。本開示によるシリンジは、いったん特定の臨界点まで硬化した後のポリマの分注を阻止するかもしれず、これは、材料をさらに分注するために必要な力によって臨界応力（ポリマ材料の特性、例えばポリマ材料が処置中にさらに分注することが安全でなくなるような粘性に基づいて特定されてよい）を超える応力がプランジャ部材内に生じるからである。 Aspects of what is described herein may provide certain advantages. In some embodiments, for example, the syringe may prevent fluid dispensing when the force required to dispense the fluid becomes too great. For example, the syringe may be used in ophthalmic surgery in which the polymer adhesive hardens inside the barrel member of the syringe during surgery. Once the polymer has substantially hardened, it may not be safe to dispense more polymer material during surgery. Syringes according to the present disclosure may prevent dispensing of the polymer once it has cured to a certain critical point, which is due to the force required to further dispense the material due to the critical stress (a property of the polymer material, e.g. (which may be identified based on the viscosity of the polymer material such that it is unsafe to dispense further during the procedure) within the plunger member.

図１Ａ～１Ｂは、例示的なシリンジ１００の、それぞれ斜視図と側面図を示す略図である。シリンジ１００は、バレル部材１０２とプランジャ部材１０４を含む。バレル部材１０２は、内部チャンバ１０６と、第一の端のバレルフランジ１３０と、第一の端とは反対の第二の端の出口１３２と、を画定する。プランジャ部材１０４（プランジャフランジ１２２を除く）は、バレル部材１０２の中（例えば、内部チャンバ１０６の中）にフィットする大きさである。図１Ａ～１Ｂの例示的な図面に示すように、プランジャ部材１０４が少なくとも部分的に内部チャンバ１０６内に配置されると、内部チャンバ１０６は第一の内部容積部分１０８と第二の内部容積部分１１０に分割される。幾つかの例において、第二の内部容積部分１１０は分注される流体で満たされてよい。例えば、ポリマ材料（例えば、（混合されると）硬化する、固体部分（例えばポリエチレングリコール（ＰＥＧ））と液体部分（例えばＰＥＧアミンと水）を含む２部式ポリマ系）は、眼科手術中に分注されるために第二の内部容積部分１１０の中に設置されてよく、又は他の種類の流体が第二の内部容積部分１１０の中に設置されてもよい。バレル部材１０２とプランジャ部材１０４の各々は、何れの適当な材料で構成されてもよく、これは例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ガラス、又はその他の種類の材料である。幾つかの例において、バレル部材１０２の部分（例えば、内部チャンバ１０６の壁）は、シリコン潤滑剤でコーティングされる。 1A-1B are schematic diagrams showing perspective and side views, respectively, of an exemplary syringe 100. FIG. Syringe 100 includes barrel member 102 and plunger member 104 . Barrel member 102 defines an interior chamber 106, a barrel flange 130 at a first end, and an outlet 132 at a second end opposite the first end. Plunger member 104 (excluding plunger flange 122) is sized to fit within barrel member 102 (eg, within interior chamber 106). As shown in the exemplary drawings of FIGS. 1A-1B, when the plunger member 104 is at least partially disposed within the interior chamber 106, the interior chamber 106 has a first interior volume portion 108 and a second interior volume portion 108. It is divided into 110. In some examples, the second interior volume portion 110 may be filled with fluid to be dispensed. For example, polymeric materials (e.g., two-part polymer systems comprising a solid portion (e.g., polyethylene glycol (PEG)) and a liquid portion (e.g., PEG amine and water) that harden (when mixed) may be used during ophthalmic surgery). It may be placed in the second interior volume portion 110 to be dispensed, or other types of fluids may be placed in the second interior volume portion 110 . Each of barrel member 102 and plunger member 104 may be constructed of any suitable material, such as polypropylene, polyethylene, glass, or other type of material. In some examples, portions of barrel member 102 (eg, walls of interior chamber 106) are coated with a silicone lubricant.

例示的なシリンジ１００のプランジャ部材１０４は、上部分１１２と、下部分１１４と、上部分１１２と下部分１１４の各々と接触するようになされた接触部分１１６と、を含む。図１Ａにおいて示される例（また、図３Ａ～３Ｂにも示し、さらに後述するように）では、接触部分１１６は下部分１１４と一体化されている。幾つかの実施例において、接触部分１１６は上部分１１２と一体化される（例えば、図３Ｃ～３Ｄに示し、さらに後述する）。幾つかの実施例において、上部分１１２、下部分１１４、及び接触部分１１６は個別であり、相互に一体化されない（例えば、図３Ｅ～３Ｆに示し、さらに後述する）。接触部分１１６は、上及び下部分１１２、１１４と同じ材料（例えば、ポリプロピレン）で構成されてよく、又は他の何れの適当な材料（例えば、ポリエチレン、硬質ゴム、又は他の材料）で構成されてよい。 Plunger member 104 of exemplary syringe 100 includes an upper portion 112 , a lower portion 114 , and a contact portion 116 adapted to contact each of upper portion 112 and lower portion 114 . In the example shown in FIG. 1A (also shown in FIGS. 3A-3B and discussed further below), the contact portion 116 is integral with the lower portion 114 . In some embodiments, contact portion 116 is integral with top portion 112 (eg, shown in FIGS. 3C-3D and further described below). In some embodiments, top portion 112, bottom portion 114, and contact portion 116 are separate and not integrated with each other (eg, shown in FIGS. 3E-3F and described further below). Contact portion 116 may be constructed of the same material as upper and lower portions 112, 114 (eg, polypropylene), or may be constructed of any other suitable material (eg, polyethylene, hard rubber, or other material). you can

示される例において、上部分１１２は第一の端にプランジャフランジ１２２を含む。プランジャフランジ１２２は、シリンジ１００の動作中に力を受けるようになされている。上部分１１２の（第一の端とは反対の）第二の端は接触部分１１６と接触している。通常の動作中、上部分１１２の第一の端は、バレル部材１０２及びプランジャ部材１０４と同軸又は実質的に同軸の力を受けてもよく、それによってプランジャ部材１０４は内部チャンバ１０６の中へとさらに移動し、第二の内部容積部分１１０の中の流体をバレル部材１０２の出口１３２から分注する。図の例において、下部分１１４の第一の端は接触部分１１６と一体化され、下部分１１４の（第一の端とは反対の）第二の端は、内部チャンバ１０６を第一の内部容積部分１０８と第二の内部容積部分１１０に分割するシール１１８を含む。シール１１８は、何れの適当な材料であってもよく、これは例えば、ラテックスフリーエラストマ、ポリエチレン、ポリプロピレン、又は他の種類の材料である。シール１１８は、第一の内部容積部分１０８と第二の内部容積部分１１０との間の流体の流れを阻止しうる。 In the example shown, upper portion 112 includes plunger flange 122 at a first end. Plunger flange 122 is adapted to receive forces during operation of syringe 100 . A second end (opposite to the first end) of top portion 112 is in contact with contact portion 116 . During normal operation, the first end of upper portion 112 may be subjected to a coaxial or substantially coaxial force with barrel member 102 and plunger member 104 , thereby pushing plunger member 104 into interior chamber 106 . Moving further, the fluid in the second interior volume portion 110 is dispensed from the outlet 132 of the barrel member 102 . In the illustrated example, a first end of lower portion 114 is integral with contact portion 116 and a second end (opposite to the first end) of lower portion 114 connects inner chamber 106 to the first inner portion. A seal 118 is included which divides the volume portion 108 and the second interior volume portion 110 . Seal 118 may be of any suitable material, such as latex-free elastomer, polyethylene, polypropylene, or other type of material. Seal 118 may prevent fluid flow between first interior volume portion 108 and second interior volume portion 110 .

幾つかの実施例において、接触部分１１６は臨界応力で機械的に破綻する（例えば、切れ、割れ、裂け、又は破裂する）ように設計される。臨界応力は、シリンジの用途（例えば、どの材料が分注のためにシリンジ内に設置されるか、シリンジを構成する材料等）に基づく所定の量の応力であってよい。例えば、接触部分１１６は、シリンジ内の流体（例えば、シリンジ内で硬化し、時間の経過と共に粘性を増すポリマ）の粘性に基づく臨界応力で機械的に破綻するように設計された膜であってもよい。図１Ａに示す例において、接触部分１１６は中実膜（例えば、図４Ａにも示し、さらに後述するとおり）である。幾つかの例において、臨界応力は１～１０００ニュートン（Ｎ）の間、例えば１０ニュートン（Ｎ）、５０ニュートン（Ｎ）、１００ニュートン（Ｎ）、又は５００ニュートン（Ｎ）である。幾つかの実施例において、接触部分１１６は細孔を含む（例えば、図４Ｂに示し、さらに後述するとおり）。幾つかの実施例において、接触部分１１６は、上部分と下部分との間に連結された接続部材を含む（例えば、図４Ｃに示し、さらに後述するとおり）。接触部分１１６はその他の方法で実装されてもよい。 In some embodiments, contact portion 116 is designed to mechanically fail (eg, cut, crack, tear, or burst) at a critical stress. The critical stress may be a predetermined amount of stress based on the application of the syringe (eg, what material is placed in the syringe for dispensing, the material of which the syringe is constructed, etc.). For example, the contact portion 116 may be a membrane designed to mechanically fail at a critical stress based on the viscosity of the fluid within the syringe (e.g., a polymer that hardens within the syringe and becomes more viscous over time). good too. In the example shown in FIG. 1A, contact portion 116 is a solid membrane (eg, as also shown in FIG. 4A and described further below). In some examples, the critical stress is between 1 and 1000 Newtons (N), such as 10 Newtons (N), 50 Newtons (N), 100 Newtons (N), or 500 Newtons (N). In some embodiments, contact portion 116 includes pores (eg, as shown in FIG. 4B and further described below). In some embodiments, contact portion 116 includes a connecting member coupled between upper and lower portions (eg, as shown in FIG. 4C and further described below). Contact portion 116 may be implemented in other ways.

接触部分１１６は、上部分１１２に加えられる特定の力を受けたときに破綻するように設計されてよい（接触部分１１６内に誘起される応力は、上部分１１２に加えられる力に基づく）。例えば、幾つかの実施例において、接触部部分１１６は構成材料の降伏強さに基づく特定の厚さで設計される。例えば、接触部分１１６がＷＥＳＴＬＡＫＥ ＰＬＡＳＴＩＣＳ ＰＲＯＰＹＬＵＸと称する、約５３１０ポンド毎インチ（ｐｓｉ）の引張降伏強さを有するポリプロピレンからなり、接触部分１１６が細孔を含む場合（図４Ｂに示す接触部分と同様）、接触部分１１６は、約０．３３５ミリメートル（ｍｍ）の厚さで、接触部分１１６が、上部分１１２で約１０ニュートン（Ｎ）の力を受けると機械的に破綻するように設計されてよい。同じ例を用いて、接触部分１１６は約１．０５ミリメートル（ｍｍ）の厚さを有し、接触部分１１６が、上部分１１２で約１００ニュートン（Ｎ）の力を受けると機械的に破綻するように設計されてもよい。 Contact portion 116 may be designed to fail when subjected to a particular force applied to top portion 112 (the stress induced in contact portion 116 is based on the force applied to top portion 112). For example, in some embodiments, contact portion portion 116 is designed with a particular thickness based on the yield strength of the material of construction. For example, if the contact portion 116 is made of WESTLAKE PLASTICS PROPYLUX, a polypropylene having a tensile yield strength of about 5310 pounds per inch (psi), and the contact portion 116 contains pores (similar to the contact portion shown in FIG. 4B). , contact portion 116 may be approximately 0.335 millimeters (mm) thick and designed to mechanically fail when contact portion 116 is subjected to a force of approximately 10 Newtons (N) at upper portion 112. . Using the same example, contact portion 116 has a thickness of approximately 1.05 millimeters (mm) and mechanically fails when contact portion 116 is subjected to a force of approximately 100 Newtons (N) at upper portion 112. may be designed to

図２Ａ～２Ｂは、プランジャ部材１０４の接触部分１１６における機械的破綻の後の図１Ａ～１Ｂの例示的なシリンジ１００の、それぞれ斜視図と側面図を示す略図である。図の例において、接触部分１１６により、上部分１１２は、例えばオペレータによりプランジャフランジ１２２に加えられる力及び第二の内部容積部分１１０内の粘性の高い液体によりシール１１８に加えられる反対の力による、接触部分内の応力が臨界応力を超えたときに、下部分１１４とは独立して移動できる。このことが発生すると、接触部分１１６は図２Ａ～２Ｂに示すように機械的に破綻し、上部分１１２は下部分１１４に力を加えることなく、内部チャンバ１０６の中へと延びる。図の例において、これによって上部分１１２は、図２Ａ～２Ｂの重複領域１３４により示されるように、下部分１１４の一部と重複する。図の例において、下部分１１４は上部分１１２より長い。したがって、接触部分１１６が機械的に破綻した後、上部分１１２は、下部分１１４を移動させて、出口１３２からさらに流体を分注させることができない。 2A-2B are schematic diagrams showing perspective and side views, respectively, of the exemplary syringe 100 of FIGS. 1A-1B after mechanical failure at the contact portion 116 of the plunger member 104. FIG. In the illustrated example, the contact portion 116 causes the upper portion 112 to be urged against the force exerted on the plunger flange 122 by, for example, an operator and the opposing force exerted on the seal 118 by the highly viscous liquid within the second interior volume portion 110 . It can move independently of the lower portion 114 when the stress in the contact portion exceeds the critical stress. When this occurs, contact portion 116 mechanically collapses as shown in FIGS. 2A-2B and upper portion 112 extends into interior chamber 106 without exerting force on lower portion 114 . In the illustrated example, this causes upper portion 112 to overlap a portion of lower portion 114, as indicated by overlap region 134 in FIGS. 2A-2B. In the illustrated example, lower portion 114 is longer than upper portion 112 . Thus, after contacting portion 116 has mechanically failed, upper portion 112 cannot move lower portion 114 to cause further fluid to be dispensed from outlet 132 .

図の例において、上部分１１２は管状部分１２０とプランジャフランジ１２２を含む。下部分１１４は、接触部分１１６とシール１１８との間の円筒部分１２４を含み、円筒部分１２４の直径は管状部分１２０の内径より小さい。しかしながら、幾つかの実施例において、（例えば、図３Ｂ、３Ｄ、及び３Ｆに示すように）下部分１１４は概して管状であり、上部分１１２はその第一及び第二の端間に円筒部分を含み、円筒部分の直径は下部分１１４の内径より小さい。このような構成により、上部分１１２は、接触部分１１６が破綻した後、内部チャンバ１０６の中へと延びることができるかもしれない（例えば、上部分１１２の第二の端は下部分の第一の端を越えて延びる）。図の例において、下部分１１４の長さは上部分１１２の長さより大きく、それによって上部分１１２の第二の端は、接触部分１１６が機械的破綻した後にシール１１８に力を加えることができない（これは、プランジャフランジ１２２が、上部分１１２の第二の端がシール１１８と接触するより前にバレルフランジ１３０と接触するからである）。 In the illustrated example, upper portion 112 includes tubular portion 120 and plunger flange 122 . Lower portion 114 includes a cylindrical portion 124 between contact portion 116 and seal 118 , the diameter of cylindrical portion 124 being smaller than the inner diameter of tubular portion 120 . However, in some embodiments, lower portion 114 is generally tubular and upper portion 112 has a cylindrical portion between its first and second ends (eg, as shown in FIGS. 3B, 3D, and 3F). Including, the diameter of the cylindrical portion is smaller than the inner diameter of the lower portion 114 . Such a configuration may allow upper portion 112 to extend into interior chamber 106 after contact portion 116 has failed (e.g., the second end of upper portion 112 is the first end of the lower portion). (extends beyond the edge of the In the illustrated example, the length of lower portion 114 is greater than the length of upper portion 112 so that the second end of upper portion 112 cannot exert a force on seal 118 after contact portion 116 mechanically fails. (This is because plunger flange 122 contacts barrel flange 130 before the second end of top portion 112 contacts seal 118).

図の例において、上部分１１２は開口１２６を画定する。開口１２６は、接触部分１１６内の機械的破綻の後に第一の内部容積部分１０８と上部分１１２の外側との間に流体が流れるように構成される。さらに、図の例では、下部分１１４はまた、接触部分１１６内の機械的破綻の後に、第一の内部容積部分１０８と開口１２６との間で流体が流れるように構成された開口１２８も画定する。したがって、上部分１１２が、接触部分１１６内の機械的破綻の後に第一の内部容積部分１０８の中へと延びると、第一の内部容積部分１０８内の空気はシリンジ１００から押し出されてもよく、これによって下部分１１６に圧力が加えられる（これは、第二の内部容器部分１１０内の流体が出口１３２からさらに分注されるようにし得る）のが阻止される。 In the illustrated example, upper portion 112 defines opening 126 . Aperture 126 is configured to allow fluid to flow between first interior volume portion 108 and the outside of upper portion 112 after a mechanical failure within contact portion 116 . Further, in the illustrated example, the lower portion 114 also defines an opening 128 configured to allow fluid to flow between the first interior volume portion 108 and the opening 126 after mechanical failure within the contact portion 116. do. Accordingly, air within the first interior volume portion 108 may be forced out of the syringe 100 as the top portion 112 extends into the first interior volume portion 108 after mechanical failure within the contact portion 116 . , thereby preventing pressure from being applied to lower portion 116 (which may cause fluid in second inner container portion 110 to be further dispensed from outlet 132).

図３Ａ～３Ｆは、シリンジで使用するための例示的なプランジャ部材３０２の側面図を示す略図である。例示的なプランジャ部材３０２の各々は、上部分３０４と、下部分３０６と、接触部分３０８と、を含み、本明細書に記載されるシリンジで使用されてよい。例えば、例示的プランジャ部材３０２の何れも、図１Ａ～１Ｂ及び２Ａ～２Ｂのシリンジ１００のプランジャ部材１０４の代わりに使用されてよい。図の例において、各上部分３０４の長さは対応する下部分３０６の長さより短い。 3A-3F are schematic diagrams showing side views of an exemplary plunger member 302 for use with a syringe. Each of the exemplary plunger members 302 includes an upper portion 304, a lower portion 306, and a contact portion 308, and may be used with the syringes described herein. For example, any of exemplary plunger members 302 may be used in place of plunger member 104 of syringe 100 of FIGS. 1A-1B and 2A-2B. In the illustrated example, the length of each upper portion 304 is less than the length of the corresponding lower portion 306 .

図３Ａの例示的なプランジャ部材３０２Ａは、フランジ３１０Ａを有する上部分３０４Ａと、円筒部分３１４を有する下部分３０６Ａと、下部分３０６Ａと一体の接触部分３０８Ａと、を含む。図の例において、管状部分３１２Ａの内径は円筒部分３１４Ａの直径より大きい。通常の動作中、力はフランジ３１０Ａに加えられてもよく、力は上部分３０４Ａから下部分３０６Ａへと接触部分３０８Ａを通じて伝えられてもよい。接触部分３０８Ａは、フランジ３１０Ａに力が加えられたことに応答して応力を受けてもよい（例えば、フランジ３１０Ａに加えられる力と、例えばシリンジ内の粘性の高い流体により下部分３０６Ａに加えられる反対の力との力の差により生成される）。接触部分３０８Ａ内の応力が臨界応力を超えると、接触部分３０８Ａは機械的に破綻し（例えば、切れ、割れ、裂け、又は破裂し）、管状部分３１２Ａは円筒部分３１４Ａを越えて延びることができ、それによってフランジ３１０Ａに加えられた力が下部分３０６Ａに伝えられるのを阻止する。 The exemplary plunger member 302A of Figure 3A includes an upper portion 304A having a flange 310A, a lower portion 306A having a cylindrical portion 314, and a contact portion 308A integral with the lower portion 306A. In the example shown, the inner diameter of tubular portion 312A is greater than the diameter of cylindrical portion 314A. During normal operation, force may be applied to flange 310A and force may be transmitted from upper portion 304A to lower portion 306A through contact portion 308A. Contact portion 308A may be stressed in response to forces applied to flange 310A (e.g., force applied to flange 310A and lower portion 306A due to, for example, a viscous fluid in a syringe). produced by the difference in force with the opposing force). When the stress in contact portion 308A exceeds a critical stress, contact portion 308A mechanically fails (eg, breaks, cracks, tears, or ruptures) and tubular portion 312A can extend beyond cylindrical portion 314A. , thereby preventing forces applied to flange 310A from being transmitted to lower portion 306A.

図３Ｂの例示的なプランジャ部材３０２Ｂは、フランジ３１０Ｂと円筒部分３１２Ｂを有する上部分３０４Ｂと、管状部分３１４Ｂを有する下部分３０６Ｂと、下部分３０６Ｂと一体の接触部分３０８Ｂと、を含む。図の例において、管状部分３１４Ｂの内径は円筒部分３１２Ｂの直径より大きい。通常の動作中、力はフランジ３１０Ｂに加えられてもよく、力は上部分３０４Ｂから下部分３０６Ｂへと接触部分３０８Ｂを通じて伝えられてもよい。接触部分３０８Ｂは、フランジ３１０Ｂに力が加えられたことに応答して応力を受けてもよい（例えば、フランジ３１０Ｂに加えられる力と、例えばシリンジ内の粘性の高い流体により下部分３０６Ｂに加えられる反対の力との力の差により生成される）。接触部分３０８Ｂ内の応力が臨界応力を超えると、接触部分３０８Ｂは機械的に破綻し（例えば、切れ、割れ、裂け、又は破裂し）、円筒部分３１２Ｂは管状部分３１４Ｂの内径の中へと延びることができ、それによってフランジ３１０Ｂに加えられた力が下部分３０６Ｂに伝えられるのを阻止する。 The exemplary plunger member 302B of FIG. 3B includes an upper portion 304B having a flange 310B and a cylindrical portion 312B, a lower portion 306B having a tubular portion 314B, and a contact portion 308B integral with the lower portion 306B. In the example shown, the inner diameter of tubular portion 314B is greater than the diameter of cylindrical portion 312B. During normal operation, force may be applied to flange 310B and force may be transmitted from upper portion 304B to lower portion 306B through contact portion 308B. Contact portion 308B may be stressed in response to forces applied to flange 310B (e.g., force applied to flange 310B and lower portion 306B due to, for example, a viscous fluid in a syringe). produced by the difference in force with the opposing force). When the stress in contact portion 308B exceeds a critical stress, contact portion 308B mechanically fails (eg, cuts, cracks, tears, or bursts) and cylindrical portion 312B extends into the inner diameter of tubular portion 314B. , thereby preventing forces applied to flange 310B from being transmitted to lower portion 306B.

図３Ｃの例示的なプランジャ部材３０２Ｃは、フランジ３１０Ｃと管状部分３１２Ｃを有する上部分３０４Ｃと、円筒部分３１４Ｃを有する下部分３０６Ｃと、上部分３０４Ｃと一体の接触部分３０８Ｃと、を含む。図の例において、管状部分３１２Ｃの内径は円筒部分３１４Ｃの直径より大きい。通常の動作中、力はフランジ３１０Ｃに加えられてもよく、力は上部分３０４Ｃから下部分３０６Ｃへと接触部分３０８Ｃを通じて伝えられてもよい。接触部分３０８Ｃは、フランジ３１０Ｃに力が加えられたことに応答して応力を受けてもよい（例えば、フランジ３１０Ｃに加えられる力と、例えばシリンジ内の粘性の高い流体により下部分３０６Ｃに加えられる反対の力との力の差により生成される）。接触部分３０８Ｃ内の応力が臨界応力を超えると、接触部分３０８Ｃは機械的に破綻し（例えば、切れ、割れ、裂け、又は破裂し）、管状部分３１２Ｃは円筒部分３１４Ｃを越えて延びることができ、それによってフランジ３１０Ｃに加えられた力が下部分３０６Ｃに伝えられるのを阻止する。 The exemplary plunger member 302C of FIG. 3C includes an upper portion 304C having a flange 310C and a tubular portion 312C, a lower portion 306C having a cylindrical portion 314C, and a contact portion 308C integral with the upper portion 304C. In the example shown, the inner diameter of tubular portion 312C is greater than the diameter of cylindrical portion 314C. During normal operation, force may be applied to flange 310C and force may be transmitted from upper portion 304C to lower portion 306C through contact portion 308C. Contact portion 308C may be stressed in response to forces applied to flange 310C (e.g., force applied to flange 310C and lower portion 306C due to, for example, a viscous fluid in a syringe). produced by the difference in force with the opposing force). When the stress in contact portion 308C exceeds a critical stress, contact portion 308C mechanically fails (eg, breaks, cracks, tears, or ruptures) and tubular portion 312C can extend beyond cylindrical portion 314C. , thereby preventing forces applied to flange 310C from being transmitted to lower portion 306C.

図３Ｄの例示的なプランジャ部材３０２Ｄは、フランジ３１０Ｄと円筒部分３１２Ｄを有する上部分３０４Ｄと、管状部分３１４Ｄを有する下部分３０６Ｄと、上部分３０４Ｄと一体の接触部分３０８Ｄと、を含む。図の例において、管状部分３１４Ｄの内径は円筒部分３１２Ｄの直径より大きい。通常の動作中、力はフランジ３１０Ｄに加えられてもよく、力は上部分３０４Ｄから下部分３０６Ｄへと接触部分３０８Ｄを通じて伝えられてもよい。接触部分３０８Ｄは、フランジ３１０Ｄに力が加えられたことに応答して応力を受けてもよい（例えば、フランジ３１０Ｄに加えられる力と、例えばシリンジ内の粘性の高い流体により下部分３０６Ｄに加えられる反対の力との力の差により生成される）。接触部分３０８Ｄ内の応力が臨界応力を超えると、接触部分３０８Ｄは機械的に破綻し（例えば、切れ、割れ、裂け、又は破裂し）、円筒部分３１２Ｄは管状部分３１４Ｄの内径の中へと延びることができ、それによってフランジ３１０Ｄに加えられた力が下部分３０６Ｄに伝えられるのを阻止する。 The exemplary plunger member 302D of FIG. 3D includes an upper portion 304D having a flange 310D and a cylindrical portion 312D, a lower portion 306D having a tubular portion 314D, and a contact portion 308D integral with the upper portion 304D. In the example shown, the inner diameter of tubular portion 314D is greater than the diameter of cylindrical portion 312D. During normal operation, force may be applied to flange 310D and force may be transmitted from upper portion 304D to lower portion 306D through contact portion 308D. Contact portion 308D may be stressed in response to forces applied to flange 310D (e.g., force applied to flange 310D and lower portion 306D due to, for example, a viscous fluid in a syringe). produced by the difference in force with the opposing force). When the stress in contact portion 308D exceeds a critical stress, contact portion 308D mechanically fails (eg, cuts, cracks, tears, or bursts) and cylindrical portion 312D extends into the inner diameter of tubular portion 314D. , thereby preventing forces applied to flange 310D from being transmitted to lower portion 306D.

図３Ｅの例示的なプランジャ部材３０２Ｅは、フランジ３１０Ｅと管状部分３１２Ｅを有する上部分３０４Ｅと、円筒部分３１４Ｅを有する下部分３０６Ｅと、上部分３０４Ｅ及び下部分３０６Ｅとは別の接触部分３０８Ｅと、を含む。図の例において、管状部分３１２Ｅの内径は円筒部分３１４Ｅの直径より大きい。通常の動作中、力はフランジ３１０Ｅに加えられてもよく、力は上部分３０４Ｅから下部分３０６Ｅへと接触部分３０８Ｅを通じて伝えられてもよい。接触部分３０８Ｅは、フランジ３１０Ｅに力が加えられたことに応答して応力を受けてもよい（例えば、フランジ３１０Ｄに加えられる力と、例えばシリンジ内の粘性の高い流体により下部分３０６Ｄに加えられる反対の力との力の差により生成される）。接触部分３０８Ｅ内の応力が臨界応力を超えると、接触部分３０８Ｅは機械的に破綻し（例えば、切れ、割れ、裂け、又は破裂し）、管状部分３１４Ｅは円筒部分３１４Ｅを越えて延びることができ、それによってフランジ３１０Ｅに加えられた力が下部分３０６Ｅに伝えられるのを阻止する。 The exemplary plunger member 302E of FIG. 3E includes an upper portion 304E having a flange 310E and a tubular portion 312E, a lower portion 306E having a cylindrical portion 314E, a contact portion 308E separate from the upper and lower portions 304E and 306E, including. In the example shown, the inner diameter of tubular portion 312E is greater than the diameter of cylindrical portion 314E. During normal operation, force may be applied to flange 310E and force may be transmitted from upper portion 304E to lower portion 306E through contact portion 308E. Contact portion 308E may be stressed in response to forces applied to flange 310E (e.g., force applied to flange 310D and lower portion 306D due to, for example, a viscous fluid in a syringe). produced by the difference in force with the opposing force). When the stress in contact portion 308E exceeds a critical stress, contact portion 308E mechanically fails (eg, breaks, cracks, tears, or ruptures) and tubular portion 314E can extend beyond cylindrical portion 314E. , thereby preventing forces applied to flange 310E from being transmitted to lower portion 306E.

図３Ｆの例示的なプランジャ部材３０２Ｆは、フランジ３１０Ｆと円筒部分３１２Ｆを有する上部分３０４Ｆと、管状部分３１４Ｆを有する下部分３０６Ｆと、上部分３０４Ｆ及び下部分３０６Ｆとは別の接触部分３０８Ｆと、を含む。図の例において、管状部分３１４Ｆの内径は円筒部分３１２Ｆの直径より大きい。通常の動作中、力はフランジ３１０Ｆに加えられてもよく、力は上部分３０４Ｆから下部分３０６Ｆへと接触部分３０８Ｆを通じて伝えられてもよい。接触部分３０８Ｆは、フランジ３１０Ｆに力が加えられたことに応答して応力を受けてもよい（例えば、フランジ３１０Ｆに加えられる力と、例えばシリンジ内の粘性の高い流体により下部分３０６Ｆに加えられる反対の力との力の差により生成される）。接触部分３０８Ｆ内の応力が臨界応力を超えると、接触部分３０８Ｆは機械的に破綻し（例えば、切れ、割れ、裂け、又は破裂し）、円筒部分３１２Ｆは管状部分３１４Ｆの内径の中へと延びることができ、それによってフランジ３１０Ｆに加えられた力が下部分３０６Ｆに伝えられるのを阻止する。 The exemplary plunger member 302F of FIG. 3F includes a top portion 304F having a flange 310F and a cylindrical portion 312F, a bottom portion 306F having a tubular portion 314F, a contact portion 308F separate from the top portion 304F and bottom portion 306F, including. In the example shown, the inner diameter of tubular portion 314F is greater than the diameter of cylindrical portion 312F. During normal operation, force may be applied to flange 310F and force may be transmitted from upper portion 304F to lower portion 306F through contact portion 308F. Contact portion 308F may be stressed in response to forces applied to flange 310F (e.g., force applied to flange 310F and lower portion 306F due to, for example, a viscous fluid in a syringe). produced by the difference in force with the opposing force). When the stress in contact portion 308F exceeds a critical stress, contact portion 308F mechanically fails (eg, cuts, cracks, tears, or bursts) and cylindrical portion 312F extends into the inner diameter of tubular portion 314F. , thereby preventing forces applied to flange 310F from being transmitted to lower portion 306F.

図４Ａ～４Ｃは、プランジャ部材４０２の例示的な接触部分の構成の斜視図を示す略図である。各プランジャ部材４０２の各々は、上部分４０４と、下部分４０６と、接触部分３０８と、を含み、本明細書に記載のシリンジの中で使用されてよい。例えば、例示的なプランジャ部材４０２の何れも、図１Ａ～１Ｂ及び２Ａ～２Ｂのシリンジ１００のプランジャ部材１０４の代わりに使用されてよい。 4A-4C are schematic diagrams showing perspective views of exemplary contact portion configurations of plunger member 402. FIG. Each plunger member 402 includes an upper portion 404, a lower portion 406, and a contact portion 308, and may be used in the syringes described herein. For example, any of the exemplary plunger members 402 may be used in place of the plunger member 104 of the syringe 100 of FIGS. 1A-1B and 2A-2B.

図４Ａの例示的なプランジャ部材４０２Ａは、管状上部分４０４Ａと、円筒下部分４０６Ａと、下部分４０６Ａと一体の接触部分４０８Ａと、を含む。図の例において、上部分４０４Ａの内径は下部分４０６Ａの直径より大きく、接触部分４０８Ａは中実膜である。膜は、所定の臨界応力より大きい応力を受けると機械的に破綻するように構成されてよい。幾つかの例において、膜は構成材料の降伏強さに基づく特定の厚さで設計される。 The exemplary plunger member 402A of Figure 4A includes a tubular upper portion 404A, a cylindrical lower portion 406A, and a contact portion 408A integral with the lower portion 406A. In the example shown, the inner diameter of upper portion 404A is greater than the diameter of lower portion 406A, and contact portion 408A is a solid membrane. The membrane may be configured to mechanically fail when subjected to stress greater than a predetermined critical stress. In some instances, the membrane is designed with a specific thickness based on the yield strength of the constituent materials.

図４Ｂの例示的なプランジャ部材４０２Ｂは、管状上部分４０４Ｂと、円筒下部分４０６Ｂと、上部分４０４Ｂと一体の接触部分４０８Ｂと、を含む。図の例において、上部分４０４Ｂの内径は下部分４０６Ｂの直径より大きく、接触部分４０８Ａは細孔４１０を有する膜である。接触部分４０８Ｂの細孔４１０は、例えば所定の臨界応力より大きい応力（例えば、１０ニュートン（Ｎ）を超える応力）を受けると機械的に破綻するように構成されてよい。 The exemplary plunger member 402B of FIG. 4B includes a tubular upper portion 404B, a cylindrical lower portion 406B, and a contact portion 408B integral with the upper portion 404B. In the example shown, the inner diameter of upper portion 404B is greater than the diameter of lower portion 406B, and contact portion 408A is a membrane having pores 410 therein. Pores 410 of contact portion 408B may be configured to mechanically fail, for example, when subjected to stress greater than a predetermined critical stress (eg, stress greater than 10 Newtons (N)).

図４Ｃの例示的なプランジャ部材４０２Ｃは、管状上部分４０４Ｃと、円筒下部分４０６Ｃと、上部分４０４Ｃと下部分４０６Ｃとの間に連結された複数の接続部材４１２を含む接触部分４０８Ｃと、を含む。図の例において、上部分４０４Ｃの内径は下部分４０６Ｃの直径より大きい。接続部材４１２は、所定の臨界応力より大きい応力を受けると機械的に破綻するように構成されてよい。例えば、接続部材４１２は円筒形であってよく、構成材料の降伏強さに基づく特定の直径で設計されてよい。接続部材４１２は、例えば１０ニュートン（Ｎ）を超える応力を受けると機械的に破綻するように構成されてよい。 The exemplary plunger member 402C of FIG. 4C includes a tubular upper portion 404C, a cylindrical lower portion 406C, and a contact portion 408C including a plurality of connecting members 412 coupled between the upper and lower portions 404C, 406C. include. In the example shown, the inner diameter of upper portion 404C is greater than the diameter of lower portion 406C. Connecting member 412 may be configured to mechanically fail when subjected to stress greater than a predetermined critical stress. For example, connecting member 412 may be cylindrical and designed with a particular diameter based on the yield strength of the material of construction. Connecting member 412 may be configured to mechanically fail when subjected to a stress exceeding, for example, 10 Newtons (N).

図５は、シリンジの例示的な動作工程５００を示すフロー図である。工程５００は、本開示によるシリンジを動作させるために使用されてよい。例えば、工程５００は、図１Ａ～１Ｂ及び２Ａ～２Ｂのシリンジ１００又は、臨界応力を超える応力を受けると機械的に破綻するよう構成される接触部分を含む他の種類のシリンジを動作させるために使用されてよい。 FIG. 5 is a flow diagram illustrating an exemplary operational process 500 of a syringe. Process 500 may be used to operate a syringe according to the present disclosure. For example, process 500 may be used to operate syringe 100 of FIGS. 1A-1B and 2A-2B, or other types of syringes that include contact portions configured to mechanically fail when subjected to stress exceeding a critical stress. may be used.

５０２で、シリンジプランジャの上部分は第一の力を受ける。第一の力は、オペレータによってシリンジプランジャのフランジに、又はシリンジプランジャの他の部分に加えられてよい。シリンジプランジャの上部分は、シリンジプランジャの下部分に接触部分を介して連結されてよい。第一の力は、シリンジのプランジャ及びバレルと同軸又は実質的に同軸であってよい。例えば、図１Ａ～１Ｂの例示的シリンジ１００を参照すると、第一の力はオペレータによってプランジャフランジ１２２にバレル部材１０２に向かう方向に（図１Ｂ及び２Ｂを参照すると下向きの方向に）加えられてもよく、プランジャ部材１０４及びバレル部材１０２と同軸であってもよい。 At 502, the top portion of the syringe plunger is subjected to a first force. The first force may be applied by the operator to the flange of the syringe plunger or to some other portion of the syringe plunger. The upper portion of the syringe plunger may be connected to the lower portion of the syringe plunger via a contact portion. The first force may be coaxial or substantially coaxial with the plunger and barrel of the syringe. For example, referring to the exemplary syringe 100 of FIGS. 1A-1B, a first force may be applied by an operator to the plunger flange 122 in a direction toward the barrel member 102 (in a downward direction with reference to FIGS. 1B and 2B). It may be coaxial with plunger member 104 and barrel member 102 .

５０４で、シリンジプランジャの下部分はシリンジのバレル内の流体から第二の力を受ける。第二の力は、第一の力に応答し、５０２で受けた第一の力と反対であってもよい。第二の力は、流体の粘性、シリンジのバレルの出口における流体内の圧力により生成される力、シリンジのプランジャとバレルとの間の摩擦、又はその組合せによってもよい。例えば、図１Ａ～１Ｂの例示的なシリンジ１００を再び参照すると、第二の力はバレル部材１０２の第二の内部容積部分１１０内の流体によりシール１１８に（図１Ｂ及び２Ｂを参照すると上向きの方向に）加えられてもよく、プランジャ部材１０４及びバレル部材１０２と同軸であってもよい。 At 504, the lower portion of the syringe plunger receives a second force from the fluid within the barrel of the syringe. The second force may be responsive to the first force and opposite the first force received at 502 . The second force may be due to the viscosity of the fluid, the force created by the pressure within the fluid at the exit of the barrel of the syringe, the friction between the plunger and barrel of the syringe, or a combination thereof. For example, referring back to the exemplary syringe 100 of FIGS. 1A-1B, a second force is exerted by the fluid within the second interior volume portion 110 of the barrel member 102 on the seal 118 (upward with reference to FIGS. 1B and 2B). direction) and may be coaxial with plunger member 104 and barrel member 102 .

５０６で、シリンジプランジャの接触部分内で応力が誘起される。応力は、接触部分に生じる緊張、圧縮、又はその他の種類の応力であってもよく、５０２で受けた第一の力及び５０４で受けた第二の力により生成されてもよい。例えば、再び図１Ａ～１Ｂの例示的なシリンジ１００を参照すると、第一及び第二の力はプランジャ部材１０４の接触部分１１６に作用して、接触部分１１６内に緊張を生じさせてもよい。しかしながら、幾つかの実施例では、第一及び第二の力は接触部分１１６内に圧縮又はその他の種類の応力を生じさせてもよい。接触部分内の応力はまた、シリンジ内部で作用するその他の内力によっても生じうる。 At 506, stress is induced in the contact portion of the syringe plunger. The stress may be tension, compression, or other type of stress generated in the contact portion and may be generated by the first force received at 502 and the second force received at 504 . For example, referring again to the exemplary syringe 100 of FIGS. 1A-1B, first and second forces may act on contact portion 116 of plunger member 104 to create tension within contact portion 116 . However, in some embodiments, the first and second forces may create compression or other types of stress within contact portion 116 . Stress within the contact area can also be caused by other internal forces acting within the syringe.

５０６で受けた応力が臨界応力より大きくない場合、工程は５０８に進み、そこで、同軸方向の第一及び第二の力の合力がシリンジ内の流体に伝えられ（例えば、流体がシリンジから分注され）る。再び図１Ａ～１Ｂの例示的なシリンジ１００を参照すると、上部分１１２は力（第一及び第二の力の合力）を下部分１１４に接触部分１１６を通じて伝えてもよく、それが今度はこの力をシリンジ１００の第二の内部容積部分１１０内の流体に力を伝えて、流体が出口１３２から分注されるようにする。 If the stress experienced at 506 is not greater than the critical stress, the process proceeds to 508, where the resultant coaxial first and second forces are imparted to the fluid in the syringe (e.g., the fluid is dispensed from the syringe). be). Referring again to the exemplary syringe 100 of FIGS. 1A-1B, the upper portion 112 may transmit a force (the resultant force of the first and second forces) to the lower portion 114 through the contact portion 116, which in turn causes this force. A force is transferred to the fluid within the second interior volume portion 110 of the syringe 100 to cause the fluid to be dispensed from the outlet 132 .

しかしながら、５０６で受けた応力が臨界応力より大きいと、工程は５１０に進み、そこでプランジャ部材の上部分はプランジャ部材の下部分とは独立して移動できる。例えば、幾つかの実施例において、上部分の端は、下部分の端を越えて延びることができてもよい（例えば、図２Ａ～２Ｂに示すとおり）。上部分は、シリンジプランジャの接触部分における機械的破綻により下部分とは独立して移動できてもよい。例えば、図２Ａ～２Ｂの例示的なシリンジ１００を参照すると、接触部分１１６は、その中で誘起された応力が臨界応力より大きいことに応答して壊れてもよく、したがって、上部分１１２の下端は下部分１１４の上端を越えて、内部チャンバ１０６の第一の内部容積部分１０８の中へと延びることができてもよい。このことが発生すると、上部分１１２に加えられた力は下部分１１４に伝えられないかもしれず、それによって第二の内部容積部分１１０内の何れの流体も出口１３２から分注されない。 However, if the stress experienced at 506 is greater than the critical stress, the process proceeds to 510 where the upper portion of the plunger member can move independently of the lower portion of the plunger member. For example, in some embodiments, the edges of the upper portion may extend beyond the edges of the lower portion (eg, as shown in FIGS. 2A-2B). The upper portion may be able to move independently of the lower portion by mechanical failure at the contact portion of the syringe plunger. For example, referring to the exemplary syringe 100 of FIGS. 2A-2B, the contact portion 116 may break in response to the stress induced therein being greater than the critical stress, thus causing the lower end of the upper portion 112 to collapse. may extend beyond the upper end of lower portion 114 and into first interior volume portion 108 of interior chamber 106 . When this occurs, the force applied to upper portion 112 may not be transferred to lower portion 114 , thereby preventing any fluid within second interior volume portion 110 from being dispensed from outlet 132 .

本明細書には多くの詳細が含まれているが、これらは特許請求されうる範囲に対する限定としてではなく、具体的な例に特定の特徴の説明として解釈されるべきである。本明細書において、別の実施例に関して説明された特定の特徴は、組み合わせることもできる。反対に、１つの実施例に関して説明された各種の特徴は、複数の実施形態において、又は何れの適当な部分的組合せで別々にも実装することもできる。 Although this specification contains many details, these should not be construed as limitations on the scope of what may be claimed, but as illustrations of particular features of the specific examples. Certain features described in this specification with respect to different embodiments may also be combined. Conversely, various features that are described in the context of a single embodiment can also be implemented separately in multiple embodiments or in any suitable subcombination.

複数の実施形態を説明した。しかしながら、様々な変更を加えることが可能であると理解されたい。したがって、その他の実施形態は下記の特許請求の範囲内に含められる。 A number of embodiments have been described. However, it should be understood that various modifications are possible. Accordingly, other embodiments are within the scope of the following claims.

Claims (19)

内部チャンバを画定するバレル部材と
前記バレル部材内にフィットする大きさのプランジャ部材であって、
接触部分と、
第一の端と、前記第一の端とは反対の第二の端とを含む上部分であって、前記上部分の前記第一の端は動作中、前記バレル部材と同軸の第一の力を受けるようになされ、前記上部分の前記第二の端は前記接触部分と接触している、上部分と、
第一の端と、前記第一の端とは反対の第二の端とを含む下部分であって、前記上部分の長さより長い、又はそれと等しい長さを有し、前記下部分の前記第一の端は前記接触部分と接触し、前記下部分の前記第二の端は前記バレル部材の前記内部チャンバを第一の内部容積部分と第二の内部容積部分とに分割する、下部分と、
を含むプランジャ部材と、
を含むシリンジにおいて、
前記接触部分により、前記上部分は、前記接触部分内の応力が臨界応力を超えたことに応答して前記接触部分が機械的に破綻した後に前記下部分とは独立して移動でき、前記接触部分内の前記応力は、前記上部分の前記第一の端に加えられる前記第一の力と、前記第一の力とは反対の第二の力とに基づいており、前記第二の力は、前記内部チャンバの前記第二の内部容積部分内の流体により前記下部分の前記第二の端に加えられ、
前記上部分は、前記第一の内部容積部分と前記上部分の外側との間で流体が流れるように構成された開口を画定する、シリンジ。 a barrel member defining an interior chamber; and a plunger member sized to fit within said barrel member, comprising:
a contact part;
an upper portion including a first end and a second end opposite said first end, said first end of said upper portion being coaxial with said barrel member during operation; an upper portion adapted to receive a force, the second end of the upper portion being in contact with the contact portion;
a lower portion including a first end and a second end opposite said first end, said lower portion having a length greater than or equal to the length of said upper portion; a lower portion, the first end contacting the contact portion and the second end of the lower portion dividing the interior chamber of the barrel member into a first interior volume portion and a second interior volume portion; When,
a plunger member comprising
In a syringe containing
The contacting portion allows the upper portion to move independently of the lower portion after mechanical failure of the contacting portion in response to a stress in the contacting portion exceeding a critical stress; The stress in the portion is based on the first force applied to the first end of the upper portion and a second force opposite the first force, the second force is applied to the second end of the lower portion by fluid in the second interior volume portion of the interior chamber;
The syringe, wherein the top portion defines an opening configured for fluid flow between the first interior volume portion and an exterior of the top portion. 前記接触部分により、前記上部分は、前記接触部分内の応力が前記臨界応力を超えたことに応答して前記下部分に力を加えずに前記第一の内部容積部分の中へと延びることができる、請求項１に記載のシリンジ。 The contact portion causes the upper portion to extend into the first interior volume portion without exerting force on the lower portion in response to the stress in the contact portion exceeding the critical stress. 2. The syringe of claim 1, capable of 前記上部分は、前記第一の端と前記第二の端との間の管状部分を含み、前記下部分は前記第一の端と前記第二の端との間の円筒部分を含み、前記下部分の前記円筒部分の直径は、前記上部分の前記管状部分の内径より小さい、請求項１に記載のシリンジ。 The upper portion includes a tubular portion between the first end and the second end, the lower portion includes a cylindrical portion between the first end and the second end, and 2. The syringe of claim 1, wherein the diameter of the cylindrical portion of the lower portion is less than the inner diameter of the tubular portion of the upper portion. 前記接触部分は、前記応力が前記臨界応力を超えたときに機械的に破損するように構成される、請求項１に記載のシリンジ。 2. The syringe of Claim 1, wherein the contact portion is configured to mechanically fail when the stress exceeds the critical stress. 前記臨界応力は、前記接触部分の降伏強さに基づく、請求項５に記載のシリンジ。 6. The syringe of Claim 5, wherein the critical stress is based on the yield strength of the contact portion. 前記臨界応力は１０～１００ニュートンである、請求項１に記載のシリンジ。 A syringe according to claim 1, wherein said critical stress is between 10 and 100 Newtons. 前記接触部分は前記上部分と一体である、請求項１に記載のシリンジ。 2. The syringe of Claim 1, wherein the contact portion is integral with the top portion. 前記接触部分は前記下部分と一体である、請求項１に記載のシリンジ。 2. The syringe of Claim 1, wherein the contact portion is integral with the lower portion. 前記接触部分は細孔を含む、請求項１に記載のシリンジ。 2. The syringe of claim 1, wherein the contact portion includes pores. 前記接触部分は、前記上部分と前記下部分との間に連結された複数の接続部材を含む、請求項１に記載のシリンジ。 2. The syringe of Claim 1, wherein the contact portion includes a plurality of connecting members coupled between the upper portion and the lower portion. 内部チャンバを画定するバレル部材と
前記バレル部材内にフィットする大きさのプランジャ部材であって、
接触部分と、
第一の端と、前記第一の端とは反対の第二の端とを含む上部分であって、前記上部分の前記第一の端は動作中、前記バレル部材と同軸の第一の力を受けるようになされ、前記上部分の前記第二の端は前記接触部分と接触している、上部分と、
第一の端と、前記第一の端とは反対の第二の端とを含む下部分であって、前記上部分の長さより長い、又はそれと等しい長さを有し、前記下部分の前記第一の端は前記接触部分と接触し、前記下部分の前記第二の端は前記バレル部材の前記内部チャンバを第一の内部容積部分と第二の内部容積部分とに分割する、下部分と、
を含むプランジャ部材と、
を含むシリンジにおいて、
前記接触部分により、前記上部分は、前記接触部分内の応力が臨界応力を超えたことに応答して前記接触部分が機械的に破綻した後に前記下部分とは独立して移動でき、前記接触部分内の前記応力は前記上部分の前記第一の端に加えられる前記第一の力と、前記第一の力とは反対の第二の力とに基づいており、前記第二の力は、前記内部チャンバの前記第二の内部容積部分内の流体により前記下部分の前記第二の端に加えられ、
前記下部分は第一の端と第二の端との間の管状部分を含み、前記上部分は前記第一の端と前記第二の端との間の円筒部分を含み、前記上部分の前記円筒部分の直径は前記下部分の前記管状部分の内径より小さい、シリンジ。 a barrel member defining an interior chamber; and a plunger member sized to fit within said barrel member, comprising:
a contact part;
an upper portion including a first end and a second end opposite said first end, said first end of said upper portion being coaxial with said barrel member during operation; an upper portion adapted to receive a force, the second end of the upper portion being in contact with the contact portion;
a lower portion including a first end and a second end opposite said first end, said lower portion having a length greater than or equal to the length of said upper portion; a lower portion, the first end contacting the contact portion and the second end of the lower portion dividing the interior chamber of the barrel member into a first interior volume portion and a second interior volume portion; When,
a plunger member comprising
In a syringe containing
The contacting portion allows the upper portion to move independently of the lower portion after mechanical failure of the contacting portion in response to a stress in the contacting portion exceeding a critical stress; The stress within the portion is based on the first force applied to the first end of the upper portion and a second force opposite the first force, the second force comprising: , applied to said second end of said lower portion by fluid in said second interior volume portion of said interior chamber;
said lower portion comprising a tubular portion between a first end and a second end; said upper portion comprising a cylindrical portion between said first end and said second end; A syringe, wherein the diameter of said cylindrical portion is less than the inner diameter of said tubular portion of said lower portion. 前記接触部分により、前記上部分は、前記接触部分内の応力が前記臨界応力を超えたことに応答して前記下部分に力を加えずに前記第一の内部容積部分の中へと延びることができる、請求項１１に記載のシリンジ。 The contact portion causes the upper portion to extend into the first interior volume portion without exerting force on the lower portion in response to the stress in the contact portion exceeding the critical stress. 12. The syringe of claim 11, wherein 前記接触部分は、前記応力が前記臨界応力を超えると機械的に破損するように構成される、請求項１１に記載のシリンジ。 12. The syringe of Claim 11, wherein the contact portion is configured to mechanically fail when the stress exceeds the critical stress. 前記臨界応力は、前記接触部分の降伏強さに基づく、請求項１３に記載のプランジャ。 14. The plunger of Claim 13, wherein the critical stress is based on the yield strength of the contact portion. 前記接触部分は、前記上部分と一体である、請求項１１に記載のシリンジ。 12. The syringe of Claim 11, wherein the contact portion is integral with the top portion. 前記接触部分は、前記下部分と一体である、請求項１１に記載のシリンジ。 12. The syringe of Claim 11, wherein the contact portion is integral with the lower portion. 前記接触部分は細孔を含む、請求項１１に記載のシリンジ。 12. The syringe of claim 11, wherein said contact portion includes pores. 前記接触部分は、前記上部分と前記下部分との間に結合された複数の接続部材を含む、請求項１１に記載のシリンジ。 12. The syringe of Claim 11, wherein the contact portion includes a plurality of connecting members coupled between the upper portion and the lower portion. 内部チャンバを画定するバレル部材と
前記バレル部材内にフィットする大きさのプランジャ部材であって、
接触部分と、
第一の端と、前記第一の端とは反対の第二の端とを含む上部分であって、前記上部分の前記第一の端は動作中、前記バレル部材と同軸の第一の力を受けるようになされ、前記上部分の前記第二の端は前記接触部分と接触している、上部分と、
第一の端と、前記第一の端とは反対の第二の端とを含む下部分であって、前記上部分の長さより長い、又はそれと等しい長さを有し、前記下部分の前記第一の端は前記接触部分と接触し、前記下部分の前記第二の端は前記バレル部材の前記内部チャンバを第一の内部容積部分と第二の内部容積部分とに分割する、下部分と、
を含むプランジャ部材と、
を含むシリンジにおいて、
前記接触部分により、前記上部分は、前記接触部分内の応力が臨界応力を超えたことに応答して前記接触部分が機械的に破綻した後に前記下部分とは独立して移動でき、前記接触部分内の前記応力は前記上部分の前記第一の端に加えられる前記第一の力と、前記第一の力とは反対の第二の力とに基づいており、前記第二の力は、前記内部チャンバの前記第二の内部容積部分内の流体により前記下部分の前記第二の端に加えられ、
前記上部分は第一の開口を画定し、前記下部分は前記第一の内部容積部分と前記上部分の前記開口との間で流体が流れるように構成された第二の開口を画定する、
シリンジ。 a barrel member defining an interior chamber; and a plunger member sized to fit within said barrel member, comprising:
a contact part;
an upper portion including a first end and a second end opposite said first end, said first end of said upper portion being coaxial with said barrel member during operation; an upper portion adapted to receive a force, the second end of the upper portion being in contact with the contact portion;
a lower portion including a first end and a second end opposite said first end, said lower portion having a length greater than or equal to the length of said upper portion; a lower portion, the first end contacting the contact portion and the second end of the lower portion dividing the interior chamber of the barrel member into a first interior volume portion and a second interior volume portion; When,
a plunger member comprising
In a syringe containing
The contacting portion allows the upper portion to move independently of the lower portion after mechanical failure of the contacting portion in response to a stress in the contacting portion exceeding a critical stress; The stress within the portion is based on the first force applied to the first end of the upper portion and a second force opposite the first force, the second force comprising: , applied to said second end of said lower portion by fluid in said second interior volume portion of said interior chamber;
said upper portion defines a first opening and said lower portion defines a second opening configured for fluid flow between said first interior volume portion and said opening in said upper portion;
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